Cómo funciona el enfoque automático en fotografía

Cuando fue introducido por primera vez, muchas personas creían firmemente que el enfoque automático nunca podría tener un lugar claro en la industria de la fotografía, juegos de palabras incluidos. ¿Por qué utilizar una máquina para adivinar dónde enfocar cuando puedes girar tú mismo el anillo de enfoque? Hoy en día, los sistemas de enfoque automático son uno de los principales puntos de venta de la nueva tecnología de cámaras y lentes. La inteligencia artificial incluso ha llegado a los sistemas de enfoque automático recientes, y utiliza bases de datos de imágenes para aprender cómo enfocarse en diferentes sujetos. Si utilizas el enfoque automático con frecuencia, seguramente te has preguntado cómo tu cámara puede enfocar rápidamente con tanta precisión (o sin ella). Este artículo proporcionará una guía sobre cómo funciona el enfoque automático en la fotografía.

Sistemas de enfoque automático activo y pasivo

Si encuentras el anillo de enfoque en tu lente, probablemente verás distancias (en metros y/o pies) escritas a lo largo de la circunferencia del anillo. Estas son las posibles distancias entre tu sensor y el punto de enfoque, que generalmente es tu sujeto. Con esta lógica, tiene sentido pensar que los sistemas de enfoque automático medirían la distancia a tu sujeto y girarían automáticamente el anillo de enfoque a la distancia de enfoque que tenga sentido. Esta es la idea detrás del enfoque automático activo (AF).

AF activo requiere que la cámara envíe señales hacia el sujeto, como luz o ondas de radio, y luego reciba datos de distancia cuando esa señal rebota de vuelta a la cámara. Esto funciona bien en entornos oscuros porque no depende de los niveles de luz existentes para funcionar. Sin embargo, requiere que el camino desde la cámara hasta el sujeto esté despejado y no funciona muy bien con sujetos en movimiento. También hay un límite a la distancia que la señal puede viajar y volver a la cámara, por lo que el AF activo no funciona bien con sujetos lejanos. El AF activo está casi extinto en las cámaras modernas debido a sus limitaciones.

Passive AF es el sistema de enfoque automático principal utilizado en las cámaras modernas. En lugar de enviar una señal al entorno circundante, funciona analizando solo los datos que entran en la cámara. Utiliza dos métodos principales, que se discutirán a continuación.

AF pasiva: AF de detección de fase

Este método de enfoque automático es rápido y bastante preciso, y está presente en la mayoría de las cámaras profesionales modernas. Se basa en principios que fueron ampliamente implementados en cámaras telemétricas, con cambios para adaptarse a la era digital.

En las cámaras réflex digitales, un espejo refleja la luz entrante hacia el visor para que el fotógrafo pueda ver lo que está fotografiando. Este espejo es ligeramente transparente y algo de luz puede pasar hacia un segundo espejo. El segundo espejo refleja la luz hacia los sensores de enfoque automático que generalmente se encuentran cerca de la parte inferior de una cámara réflex digital. Estos sensores tienen microlentes sobre ellos que dividen la luz en dos imágenes.

Cada punto de enfoque de una DSLR tiene sensores para medir la distancia, o diferencia de fase, entre estas dos imágenes. Para obtener una imagen nítida, el sistema ajusta el enfoque hasta que no haya diferencia de fase entre las imágenes divididas, lo que resulta en una imagen enfocada en el área deseada. Este es un proceso rápido y preciso porque la cámara puede determinar cuánto y en qué dirección girar el anillo de enfoque basado en la diferencia de fase de la luz entrante.

Un inconveniente de la detección de fase del enfoque automático es que requiere hardware que debe ser calibrado. Si el hardware se descalibra, puede haber problemas constantes con la precisión del enfoque automático.

Este hardware puede incluir los espejos de la cámara, sensores de autofoco y lentes.

Las cámaras sin espejo carecen de espejos, de ahí su nombre. En lugar de usar espejos para reflejar la luz a los sensores de enfoque automático como las cámaras DSLR, las cámaras sin espejo utilizan píxeles en sus sensores de imagen para la detección de fase. Algunas cámaras tienen píxeles separados para la detección de fase y la imagen, mientras que otras utilizan todos los píxeles tanto para la imagen como para los datos de enfoque automático (el Dual Pixel AF de Canon es el ejemplo más conocido de esto). Algunas cámaras sin espejo también recopilan datos de enfoque automático mediante detección de contraste, lo cual se discutirá a continuación.

Pasivo AF: Enfoque automático por detección de contraste

Este método de enfoque automático pasivo se basa en el brillo y el color en diferentes áreas de una imagen. Con el enfoque automático por detección de contraste, el alto contraste es una característica de una imagen nítida, mientras que el bajo contraste es una característica de una imagen desenfocada. El término “embarrado” se usa a menudo para describir una imagen borrosa, porque todos los detalles se mezclan en un lío de bajo contraste indistinguible.

Cuando intentas enfocar tu cámara utilizando el enfoque automático, los datos del punto o puntos de enfoque se analizan utilizando el software de la cámara. El sistema de enfoque automático se mueve constantemente de un lado a otro para ver si está mejorando el enfoque. Si el software de tu cámara determina que puede haber más contraste en la zona de enfoque deseada, intentará hacer la imagen más nítida moviendo el anillo de enfoque en una dirección u otra. No sabe exactamente qué tan lejos ni en qué dirección mover el anillo, por lo que este método es más lento. La imagen está enfocada cuando se maximiza el contraste, según determina el software.

Este método es más preciso al enfocar en sujetos estáticos porque no depende de la mecánica calibrada para funcionar correctamente. Sin embargo, en escenas con bajo contraste, tiene mucha dificultad para determinar dónde están las áreas de alto y bajo contraste. La mayoría de las cámaras réflex digitales utilizan este método al tomar fotos en Vista en vivo porque el mecanismo de espejo no está en posición para permitir el enfoque automático por detección de fase.

AF Pasivo: AF Híbrido

Algunas cámaras utilizan tanto la detección de fase como la detección de contraste en los sistemas de enfoque automático, ya que tienen algunas ventajas en diferentes escenarios. Pueden cambiar entre los métodos dependiendo del escenario o modo de disparo, o pueden utilizar ambos al mismo tiempo. En última instancia, ambos métodos son formas de recopilar datos de enfoque sobre la escena, y más datos generalmente conducirán a un proceso de enfoque automático más eficiente.

Puntos de enfoque

Los puntos de enfoque en los sistemas de enfoque automático de detect-phase son diferentes puntos en una imagen donde tu cámara intentará lograr enfoque. Las diferentes cámaras tienden a tener diferentes números y tipos de puntos de enfoque, y las cámaras de gama alta tienden a tener opciones de puntos de enfoque de mayor calidad. Los puntos de enfoque se utilizan generalmente en diferentes arreglos, como punto central, punto único, zona, y más. El manual de tu cámara te proporcionará más información sobre las diferentes opciones de puntos de enfoque.

Los tres principales tipos de puntos de enfoque son vertical, horizontal y de tipo cruzado. Los puntos de enfoque vertical y horizontal detectan el contraste y generan datos de enfoque automático solo en direcciones vertical y horizontal, mientras que los puntos de enfoque de tipo cruzado funcionan en ambas direcciones. Los puntos de enfoque de tipo cruzado son más precisos y versátiles, pero tienden a ser más caros que los otros tipos.

La mayoría de los puntos de enfoque sin espejo son unidimensionales, en parte porque tienden a tener puntos de enfoque integrados en todo el sensor de imagen. Puede haber fácilmente muchos más puntos de enfoque en una cámara sin espejo que en una DSLR, por lo que hay menos necesidad de puntos de enfoque de tipo cruzado. Hay otras razones más técnicas por las que la tecnología de enfoque automático sin espejo limita el tipo de puntos de enfoque utilizados, pero van un poco más allá del alcance de este artículo.

Modos de enfoque

Hay tres modos principales de enfoque automático que la mayoría de las cámaras profesionales ofrecen. Cada uno puede ser utilizado en diferentes escenarios y obtendrás el máximo rendimiento de tu cámara al cambiar según tu situación.

1. AF-S o Enfoque Único: Esto permite que tu cámara bloqueé el enfoque cuando presionas el botón de enfoque. Si tú o tu sujeto se mueven, la cámara no recuperará el enfoque automáticamente. Esto es mejor para sujetos estables, como paisajes o arquitectura.

2. Continuo (AF-C o AI Servo): Esto es lo mejor para sujetos en movimiento, y la cámara intentará seguir al sujeto mientras se mueve en todo el encuadre. Esto es lo mejor para fotografía de vida silvestre, retratos de personas en movimiento y deportes.

3. Híbrida/Automática (AF-A o AI Enfoque AF): Esto básicamente le indica a la cámara que cambie entre los modos de Enfoque Simple y Continuo dependiendo de si detecta movimiento o no. Esto es lo mejor para situaciones en las que sabes que tendrás sujetos estacionarios y en movimiento y no tendrás tiempo para cambiar entre modos por ti mismo. De lo contrario, este modo no siempre es preciso y puedes obtener mejores resultados configurando tu modo de enfoque automático tú mismo.

El futuro del enfoque automático.

Como se mencionó brevemente anteriormente, los fabricantes están comenzando a incorporar IA y aprendizaje automático en sus sistemas de enfoque automático. Es probable que los mecanismos reales no cambien mucho en los próximos años, pero veremos cambios revolucionarios en la inteligencia del software que trabaja con la tecnología de enfoque automático.

Muchos nuevos sistemas de enfoque automático ya están consultando bases de datos para aprender sobre diferentes escenarios de enfoque, como bodas, diferentes deportes con cascos y otros equipos, e incluso personas específicas. Los sistemas de enfoque automático se han expandido desde poder detectar y enfocar en ojos humanos hasta ojos y sujetos animales.

Además, las mejoras en sistemas como el enfoque automático controlado por los ojos ayudarán a eliminar aún más la incertidumbre de la cámara. ¿Es posible que eventualmente tengamos cámaras que siempre sepan exactamente en qué enfocarse? Es difícil decirlo, pero nos estamos acercando cada vez más a sistemas de enfoque automático casi perfectos con cada nuevo avance.

Conclusion

Los modos de enfoque automático, la terminología y los métodos pueden parecer confusos al principio. Sin embargo, son algunas de las características más importantes para entender en tu cámara. Hay mucha innovación y tecnología que se está utilizando para desarrollar una tecnología de enfoque automático aún mejor, y todo esto se basa en los métodos explicados aquí que funcionan bien en las cámaras de hoy en día. La próxima vez que recibas un poco (o mucho) de ayuda del enfoque automático, piensa en todos los extraordinarios procesos que están en marcha para que tu cámara pueda tomar una decisión educada sobre cómo ayudarte a hacer que tu imagen sea nítida.

Créditos de imagen: fotos del encabezado de Depositphotos.